【正文】 統(tǒng)成本。 因此，對常規(guī)變電站進行數(shù)字化改造，對于建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會和科技創(chuàng)新型電力企業(yè)，通過節(jié)能調(diào)度實現(xiàn)節(jié)能降耗，通過標準化實現(xiàn)信息共享和系統(tǒng)的互聯(lián)互通，減少投資，降低維護工作量，提高效率和效益，提高大電西安交通大學網(wǎng)絡(luò)教育學院畢業(yè)實習 報告 網(wǎng)的安全穩(wěn)定水平和災變防治能力，提高電網(wǎng)生產(chǎn)的科學、智能決策水平，顯著提高電網(wǎng)生產(chǎn)效率具有重要的現(xiàn)實意義。對于第 2點 , 國內(nèi)也有不少科研單位和生產(chǎn)廠家研制和引進國外技術(shù) 生產(chǎn)了智能化開關(guān)和光電式互感器等一次設(shè)備 , 如西安同維、順德特變、西安高研等廠家。升級后的 EMS 系統(tǒng)將滿足標準化、智能化、信息化和可視化的要求。 ① 改造速度快 ： 以一個 220KV 線路間西安交通大學網(wǎng)絡(luò)教育學院畢業(yè)實習報告 隔為例 ， 設(shè)備停電一天即可以完 成改造 。 不存在二次回路常見的接觸和絕緣隱患 。 圖紙量為傳統(tǒng)設(shè)計的二十分之一 。 非數(shù)字化與數(shù)字化保護改造方案的 LCC 分析比較 （ 以常規(guī)改造與數(shù)字化改造比較 ）， 以一條 220KV 線路保護改造 （ 單側(cè)雙重化 ） 作為對象討論分析 。 ② 采購成本是指設(shè)備的采購成本 。 ① 操作成本是指改變回路運行狀態(tài)所發(fā)生的人工成本 ， 一般一條 220kv 線路由運行改成檢修狀態(tài)的操作成本包括 6 個人工加 2 個車輛臺班大約為 1 萬 1。）和冬雨季用于加熱和干燥的電費 （ 如用于加熱 4kW 4 個月合電量 4 24 30 4＝ 11520kWh）。 （ 4） 故障成本解釋 。 （ 5） 根據(jù)規(guī)定拆除成本為安裝成本的 70％ 。 常規(guī)變電站數(shù)字化改造的技術(shù)途徑 數(shù)字化變電站是以變電 站一、二次系統(tǒng)為數(shù)字化對象，對數(shù)字化信息進行統(tǒng)一建模，將物理設(shè)備虛擬化，采用標準化的網(wǎng)絡(luò)通信平臺，實現(xiàn)信息共享和互操作，滿足安全、穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟運行要求的現(xiàn)代化變電站。 西安交通大學網(wǎng)絡(luò)教育學院畢業(yè)實習報告 通過支持 IEC61850 標準的后臺軟件、測控和保護裝置、遠動工作站、接入其它智能設(shè)備的規(guī)約轉(zhuǎn)換設(shè)備，組成基于 IEC61850 的變電站自動化系統(tǒng)。即，站控層與分布式架構(gòu)相同，采用支持 IEC61850 標準的站控層設(shè)備，構(gòu)成基于 IEC61850標準的數(shù)字化變電站站控層。 因此，針對系統(tǒng)內(nèi)作用重大、地位重要的 220 kV及以上變電站，宜采用積極穩(wěn)妥、漸進發(fā)展的原則，進行改造。即：變電站自動化系統(tǒng)從站控層、間隔層和過程層實現(xiàn)基于 IEC61850 標準的系統(tǒng)；應用分散布置的智能操作箱、分散布置的 MU，實現(xiàn)從站控層、間隔層、過程層全面實現(xiàn)基于 IEC61850 標準的數(shù)字化變電站系統(tǒng)。 3） 充分考慮現(xiàn)實狀況，提供不同的技術(shù)解決方案，并可以靈活組合，充分適應各類不同應用的需求。 2）分布式模擬量采樣的同步 與上述同樣的原因，常規(guī)變電站自動化系統(tǒng)無需考慮采樣同步性問題，但在數(shù)字化變電站中，由于分布式 MU 的采用，必須考慮這一問題，并且具有嚴格的要求（依據(jù) IEC61850 標準，不同應用分別具有 1～ 4μ s的要求）。因此，采用 100M以太網(wǎng)時，會受到帶寬限制。我 們并不推薦采用 2臺 MU備份的做法，因為這樣會把系統(tǒng)變得十分復雜。 6）數(shù)據(jù)算法 對于常規(guī)應用情況，各不同應用系統(tǒng)可以采用不同的技術(shù)手段來實現(xiàn)整周期等間隔采樣，以利后續(xù)業(yè)務(wù)處理。 7）數(shù)據(jù)容錯 基于通信體系的數(shù)據(jù)傳輸，難免遇到丟包、積錯、誤碼等問題的。 數(shù)字化變電站解決方案 1 理想的數(shù)字化變電站方案特點 西安交通大學網(wǎng)絡(luò)教育學院畢業(yè)實習 報告 圖 5 一 1 數(shù)字化變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 數(shù)字化變電站的基本概念為變電站的信息采集、傳輸、處理、輸出過程全部數(shù)字化，基本特征為設(shè)備智能化、通信網(wǎng)絡(luò)化、模型和通信協(xié)議統(tǒng)一化、運行管理自動化等。 數(shù) 字化變電站的主要一次設(shè)備和二次設(shè)備都應為智能設(shè)備，這是變電站實現(xiàn)數(shù)字化的基礎(chǔ)。 數(shù)字化變電站的設(shè)備狀態(tài)信息應包括其自身健康狀態(tài)。數(shù)字化變電站的設(shè)備信息應符合標準的信息模型，具有“自我描述”機制。為了能與現(xiàn)有的調(diào)度系統(tǒng)接口，通信接口⑩仍采用 IEC60870 一 101 或 104，但遠動通信接口設(shè)備應有能升級到IEC61850 的能力。以太網(wǎng)技術(shù)是主流的通信技術(shù)，具有極佳的經(jīng)濟性，并且還在快速發(fā)展中，為變電站自動化系統(tǒng)提供了廣闊的發(fā)展空間。變電站中所有設(shè)備均從通信系統(tǒng)中獲取所需要的其他設(shè)備的信息，并通過通信系統(tǒng)向其他設(shè)備傳輸輸出信息和控制命令。 數(shù)字化變電站通信系統(tǒng)可實時、可靠的交換所有設(shè)備的完整信息，利用高級應用軟件能自動生成報表、操作票和操作記錄、系統(tǒng)拓撲圖、設(shè)備檢修通知、故障分析報告等，實現(xiàn)管理自動化和智能決策。系統(tǒng)擴展或部分設(shè)備更換和升級時其它設(shè)備的軟硬件基本不變，達到保護投資的目的。應當不存在這樣一個故障點，由于它而使整個站不可操作，應當保持足夠的當?shù)乇O(jiān)視和控制功能。 西安交通大學網(wǎng)絡(luò)教育學院畢業(yè)實習報告 參考文獻 [1] 李蘭欣 。2021 電力系統(tǒng)自動化學術(shù)交流研討大會論文集 [C]。2021 年 [3] 游復生 。我國數(shù)字化變電站建設(shè)有望從試點走向全面推進 [N]。東南大學 。2021 年 [5] 竇曉波 。廣東輸電與變電技術(shù) 。數(shù)字化變電站若干關(guān)鍵技術(shù)研究 [D]。王俊芳 。而且，也不應存在使 22OKV 及以上電壓等級保護功能和斷路器控制功能失效的故障點。 數(shù)字化變電站采用冗余 技術(shù)保證系統(tǒng)可靠性。由于設(shè)備的可互操作性，設(shè)備選型時可選擇不同廠家的技術(shù)經(jīng)濟性最優(yōu)的設(shè)備。變電站的功能可分布在多個物理設(shè)備上，不需為涉及到多個間隔的功能設(shè)計龐大復雜的物理設(shè)備 (例如母差保護、 VQC 等功能 )。由于所有設(shè)備使用統(tǒng)一的功能模型、數(shù)據(jù)模型和通信協(xié)議，實現(xiàn)了不同廠家設(shè)備間的可互操作性。 數(shù)字化變電站的物理設(shè)備間應能實時、高效、可靠的交換信息，以太網(wǎng)通信技術(shù)是滿足這種要求的最佳選擇。 按照 IEC61850 標準，變電站的功能應分為變電站層、間隔層和過程層。 檢修向狀態(tài)檢修的轉(zhuǎn)變。如果確需使用傳統(tǒng)非智能設(shè)備，應通過配置智能終端將其改造為智能設(shè)備。 IEC6185O 標準包括變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的總體要求、功能建模、數(shù)據(jù)建模、通信協(xié)議、項目管理和一致性檢測等一系列標準。 8）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 數(shù)字化變電站中大量運用了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，而其在保證整個數(shù)字化變電站的安全性、可靠性上具有重要作用。這就會在數(shù)字信號處理中受到頻譜泄漏和柵欄效應影響，同時諧波、初始相角等皆會影響不同的業(yè)務(wù)應用。通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)相關(guān)遙信、遙控及保護跳閘信息交互和傳輸，相對于傳統(tǒng)變電站的大量電纜，具有極大的